計(jì)算機(jī)編程在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

羅立權(quán) 劉曉娟 劉健

摘 要：該文闡述了計(jì)算機(jī)編程技術(shù)在鋼筋混凝土課程教學(xué)中的應(yīng)用研究，這種教學(xué)改革可以極大地激發(fā)學(xué)生的自學(xué)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)編程 自學(xué)熱情 創(chuàng)造能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-0-02

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是集理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的一門學(xué)科。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算能力和施工實(shí)踐能力為目標(biāo)，以理論與實(shí)踐并重的原則組織教學(xué)。使學(xué)生通過(guò)在學(xué)校專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)以及較強(qiáng)的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而這門課程自身又具有內(nèi)容多、計(jì)算量大、涉及相關(guān)學(xué)科多等特點(diǎn)，是學(xué)生較難掌握的一門課程，學(xué)習(xí)過(guò)程中容易造成學(xué)生對(duì)該門課程失去學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心。那么，如何提高學(xué)生對(duì)該門課程的認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和探索知識(shí)的渴望，進(jìn)而培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，是值得我們思考的一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程基本構(gòu)件章節(jié)都可以編寫小程序來(lái)計(jì)算，作為從事鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的教師，在教學(xué)中曾經(jīng)嘗試鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程特點(diǎn)進(jìn)行了鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程的一些嘗試，取得了較好的教學(xué)

效果。

1 鋼筋混凝土編程改變課程考核方式，提高自學(xué)熱情

混凝土結(jié)構(gòu)課程應(yīng)注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和施工實(shí)踐能力的培養(yǎng)，采取考試的方式進(jìn)行該課程成績(jī)?cè)u(píng)定雖然能夠?qū)W(xué)生所學(xué)基本知識(shí)掌握的程度進(jìn)行核定，但是并不能很好的體現(xiàn)該課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和施工實(shí)踐能力的培養(yǎng)。很多考試中能取得高分的學(xué)生，常常是課后作業(yè)或者習(xí)題做得好的學(xué)生。而課后作業(yè)和習(xí)題做得好的學(xué)生，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，又往往表現(xiàn)一般。另一方面，有很多愛(ài)提問(wèn)、回答問(wèn)題積極、甚至能提出很有新意想法的學(xué)生，設(shè)計(jì)綜合能力很強(qiáng)，在考試中往往不能取得很好的分?jǐn)?shù)。筆者結(jié)合教學(xué)是這樣制定成績(jī)?cè)u(píng)定方式的：期末考試成績(jī)50%+平時(shí)成績(jī)20%+程序編寫及匯報(bào)30%。通過(guò)減少考試成績(jī)所占比例和增加編程成績(jī)比例，使得大多數(shù)學(xué)生有了課程編程的積極性。由于程序的編寫需要扎實(shí)的鋼筋混凝土基本知識(shí)，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)更加注重課程基本知識(shí)的學(xué)習(xí)。在鋼筋混凝土課程中引入計(jì)算機(jī)編程技術(shù)可以改變課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，極大提高學(xué)習(xí)積極性和自學(xué)熱情。

2 鋼筋混凝土編程要區(qū)分難易程度，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

并不是每個(gè)學(xué)生的編程能力都很強(qiáng)，不能把編程激勵(lì)變成課程學(xué)習(xí)的包袱和負(fù)擔(dān)。由于學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和能力不同，鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程的程度難易程度要有梯度，編程成果的評(píng)定要多元化，既能面向大多數(shù)學(xué)生，又有利于發(fā)展優(yōu)等生的高級(jí)思維品質(zhì)。教師在教學(xué)安排中對(duì)鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程任務(wù)需進(jìn)行難易區(qū)分，凡能進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件（受彎構(gòu)件正截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算、受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、受拉構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭承載力計(jì)算）之一的計(jì)算機(jī)編程即視為合格，能進(jìn)行多個(gè)基本構(gòu)件編程即視為良好，能進(jìn)行結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)計(jì)算編程即視為優(yōu)秀。鼓勵(lì)有能力的同學(xué)結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、剛架和肋形摟蓋的計(jì)算機(jī)編程。對(duì)于編程能力偏弱的學(xué)生通過(guò)努力能夠得到能力的基本訓(xùn)練獲得成績(jī)，對(duì)于編程能力較好的學(xué)生通過(guò)努力能夠得到能力的提高獲得好成績(jī)。通過(guò)難易區(qū)分，大多數(shù)同學(xué)都能主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)該課程，根據(jù)自身能力量體裁衣有選擇地進(jìn)行程序編寫，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。

3 鋼筋混凝土編程要處理好課程教學(xué)關(guān)系，強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)

要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程基本教學(xué)環(huán)節(jié)為主，編程為輔，不可本末倒置。鋼筋混凝土課程是以理論分析為依據(jù)，注重科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐的課程，涉及的內(nèi)容比較多，與前設(shè)課程的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系比較緊密，既有理論推導(dǎo)，又有試驗(yàn)研究；既有公式、計(jì)算，又有規(guī)范條文。基本概念必須扎實(shí)，教材內(nèi)容包括基本材料的力學(xué)性能，彎、剪、扭、壓（拉） 、預(yù)應(yīng)力等基本構(gòu)件的受力性能、計(jì)算公式及適用條件、計(jì)算方法和構(gòu)造措施。教學(xué)內(nèi)容中基本概念多、公式多、計(jì)算多、配筋構(gòu)造多。所以，掌握扎實(shí)的基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論是非常重要的。 教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)的基本概念、基礎(chǔ)理論。對(duì)每一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，我們可以按照這樣一條線索來(lái)學(xué)習(xí)：構(gòu)件在工程結(jié)構(gòu)中的關(guān)系、相關(guān)概念和構(gòu)造措施、基本計(jì)算理論、實(shí)例分析。教材基本知識(shí)的講解要透徹，要訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握該課程基本知識(shí)和技能，這是編程訓(xùn)練的基礎(chǔ)。因此不能因?yàn)檎n程成績(jī)?cè)u(píng)定中考試成績(jī)比例的下降就注重編程而放松基本教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)果是程序沒(méi)編好，課程基本知識(shí)也沒(méi)掌握，處理好課程教學(xué)與編程的關(guān)系非常重要、不能顧此失彼。

4 鋼筋混凝土編程提倡團(tuán)隊(duì)工作，培養(yǎng)協(xié)作精神

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程是一個(gè)系統(tǒng)工程，其編程需要力學(xué)、材料學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、邏輯學(xué)、編程語(yǔ)言等多學(xué)科知識(shí)。團(tuán)隊(duì)協(xié)作編程，既強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作，又強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)體間的創(chuàng)造。強(qiáng)調(diào)分工協(xié)作，學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作是資料共享、創(chuàng)意交流、相互促進(jìn)。整個(gè)過(guò)程有分有合，分是體現(xiàn)學(xué)生個(gè)體創(chuàng)造力，合是集中團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)力量解決難題。合理的構(gòu)建團(tuán)隊(duì)合作模式編程小組，既是學(xué)生合作的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生群體合作的基本手段。可根據(jù)學(xué)生的智力、喜好、性格、心理素質(zhì)、及自愿組合等情況給學(xué)生進(jìn)行分組。注意合理搭配，將內(nèi)向的同學(xué)與善談外向的同學(xué)組合，將編程能力偏差的與編程能力較好的學(xué)生組合，并兼顧男女比例，以保證學(xué)生能夠最大限度的互補(bǔ)，互相幫助，發(fā)展智力，培養(yǎng)能力，使小組合作編程在短期內(nèi)便能獲得成效。如將全班分成六至十組，每小組五到六人。隨著課堂教學(xué)地不斷深入，還可以隨時(shí)進(jìn)行合理調(diào)整。團(tuán)隊(duì)合作編程模式給混凝土結(jié)構(gòu)課程的課堂教學(xué)帶來(lái)了活力與激情，在課堂教學(xué)時(shí)的同時(shí)很多同學(xué)就課程基本知識(shí)及編程問(wèn)題積極地交流討論，它有效地改善了課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)氛圍。與此同時(shí)，在課外，各個(gè)編程小組的同學(xué)積極主動(dòng)的查閱資料交流編程心得體會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生自主、探究的學(xué)習(xí)能力，以及與他人合作的技巧，充分體現(xiàn)了自主、合作、參與的團(tuán)隊(duì)協(xié)作核心理念。經(jīng)過(guò)幾次鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為團(tuán)隊(duì)編程合作模式能幫助學(xué)生很好的完成編程任務(wù)、培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

5 鋼筋混凝土編程要注重編程成果總結(jié)，培養(yǎng)歸納能力

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程成果總結(jié)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵步驟。有總結(jié)才會(huì)有提高，才會(huì)有進(jìn)步，從編程個(gè)人或小組來(lái)說(shuō)，總結(jié)也是不斷提高混凝土結(jié)構(gòu)編程水平的一項(xiàng)活動(dòng)，是混凝土結(jié)構(gòu)編程過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。在混凝土結(jié)構(gòu)課程結(jié)束前2周，要求所有參與混凝土結(jié)構(gòu)編程的同學(xué)和小組提交混凝土結(jié)構(gòu)編程成果，小組代表在課程結(jié)束前課堂上公開(kāi)匯報(bào)交流。混凝土結(jié)構(gòu)課程編程成果可以包含所編程序一份、多媒體演示匯報(bào)幻燈片一份、小組分工合作情況、編程心得體會(huì)總結(jié)等。尤其是編程心得體會(huì)總結(jié)要體現(xiàn)出收獲哪些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)，存在哪些不足，取得什么經(jīng)驗(yàn)，如何針對(duì)混凝土各種構(gòu)件不同構(gòu)件的不同受力特點(diǎn)、不同的計(jì)算方法和公式進(jìn)行編程。編程過(guò)程中發(fā)現(xiàn)哪些與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)相關(guān)的難題，編程人員如何充分進(jìn)行分析，采取怎樣的應(yīng)對(duì)策略與改進(jìn)措施，提高今后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程效率與質(zhì)量等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程成果總結(jié)是提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程的主要經(jīng)驗(yàn)、成績(jī)與效果等作文字概括；還可以適當(dāng)將其做成種種直觀、可視的圖表。通過(guò)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程總結(jié)，學(xué)生充分整理所做的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程工作材料、熟悉掌握了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的主要知識(shí)，將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程工作匯總歸類和條理化，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的歸納總結(jié)能力。

6 結(jié)語(yǔ)

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)過(guò)程中，筆者積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)編程，堅(jiān)持以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，通過(guò)幾輪教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了一些引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)編程的方法和規(guī)律，將計(jì)算機(jī)編程與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)相結(jié)合，在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了有益的探索。在該課程中引入計(jì)算機(jī)編程能夠幫助學(xué)生熟練掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，還能在很大程度上提高學(xué)生的自學(xué)熱情、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和歸納總結(jié)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得了比較好的教學(xué)效果。

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